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<meta name="generator" content="Bluefish 2.2.10" />
<meta name="author" content="Louis Possoz" />
<meta name="Description"
content="Simulations &eacute;nerg&eacute;tiques d'une Europe sans combustibles fossiles" />
<meta name="Keywords"
content="Energie, Renouvelable, Hydraulique, Biomasse, Eolien, Solaire, G&eacute;othermie, Nucl&eacute;aire, Croissance" />
<meta name="Classification"
content="Science, Energie, Renouvelable, Simulation" />
<title>L'Europe sans les fossiles</title>
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<div id="top"></div>
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<div id="header"><a href="/" class="headerTitle"
title="Homepage"><span>Quel</span> futur <span>pour la</span>
Terre <span>?</span></a>
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<a href="/-Energie-">Energie</a> <a href=
"/Groupe-ORMEE"><acronym title=
"Observatoire sur le Relais M&eacute;diatique des Enjeux Energ&eacute;tiques">
ORMEE</acronym></a>
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<a href="http://www.ipcc.ch/"><acronym title=
"Intergovernmental Panel on Climate Change">IPCC</acronym>
(<acronym title=
"Groupe d'Experts Intergouvernnemental sur l'Evolution du Climat">
GIEC</acronym>)</a> <a href="http://www.iea.org/"><acronym title=
"Agence Internationale de l'&Eacute;nergie">AIE</acronym>
(<acronym title="International Energy Agency">IEA</acronym>)</a>
<a href="http://www.aspo.be/"><acronym title=
"Association for the Study of Peak Oil &amp; Gas">
ASPO</acronym></a>
<a href="http://www.manicore.com/accueil.shtml">J.M.
Jancovici</a></div>
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<!-- ###### Body Text ###### -->
<div id="bodyText">
<h1>Une vie sans p&eacute;trole ?</h1>
<p>(et sans charbon ni gaz naturel...)</p>
<p>Pour &eacute;chapper aux changements climatiques
engendr&eacute;s par l'utilisation massive des combustibles
fossiles, mais aussi en raison de l'&eacute;puisement
in&eacute;luctable de ces combustibles, accumul&eacute;s dans les
entrailles de la Terre durant des centaines de millions
d'ann&eacute;es, beaucoup s'accordent &agrave; consid&eacute;rer
les <em>&eacute;nergies renouvelables</em> comme le substitut
&eacute;nerg&eacute;tique de premier choix.</p>
<p>Mais, comme nous le verrons ici, cela ne suffira pas et des
solutions moins faciles devront &eacute;galement &ecirc;tre
envisag&eacute;es.</p>
<ul>
<li>
<p>Certains voient dans les <em>&eacute;nergies
nucl&eacute;aires</em> le compl&eacute;ment le plus
ad&eacute;quat et le plus r&eacute;aliste.</p>
</li>
<li>
<p>D'autres proposent une judicieuse association
d'<em>efficacit&eacute;</em> et de <em>sobri&eacute;t&eacute;
&eacute;nerg&eacute;tique</em>, que l'on rassemble parfois aussi
sous le terme de <em>"n&eacute;gawatts"</em>, c'est-&agrave;-dire
d'&eacute;nergie dont on se passe, celle que l'on ne consomme
pas.</p>
</li>
<li>
<p>D'autres encore, pour att&eacute;nuer l'effet sur le climat,
envisagent la <a
href="sequestrationcarbone.html">s&eacute;questration du
carbone</a> c'est-&agrave;-dire l'enfouissement, pour toujours
(?), du CO<sub>2</sub> dans des couches g&eacute;ologiques.</p>
</li>
</ul>
<p>Et pour corser le tout, il faudra encore parler de la
<em>croissance &eacute;conomique</em> qui, pour l'instant, est
g&eacute;n&eacute;ralement consid&eacute;r&eacute;e dans les
milieux &eacute;conomiques, financiers et politiques comme un
&eacute;l&eacute;ment parfaitement indispensable au
bien-&ecirc;tre collectif et qui ne saurait &ecirc;tre remise en
question, quelle que soit la gravit&eacute; des probl&egrave;mes
qu'elle a cr&eacute;&eacute;s.</p>
<p>Cette page propose une d&eacute;marche concr&egrave;te et
quantifi&eacute;e pour comparer ces diff&eacute;rentes voies.
Toutes les remarques et suggestions sur notre d&eacute;marche
sont bienvenues. Notre objectif n'est pas de d&eacute;fendre
telle ou telle opinion personnelle mais bien de rassembler des
observations, des faits et de d&eacute;gager le consensus de la
communaut&eacute; scientifique travaillant sur les questions
d'&eacute;nergie, ing&eacute;nieurs et physiciens. Notre objectif
est de mettre &agrave; la disposition des &eacute;conomistes, des
politiques et, surtout, des citoyens, les informations de base
qui alimenteront leur r&eacute;flexion et les aideront &agrave;
poser les choix de soci&eacute;t&eacute; indispensables.</p>
<div class="boxedLight">
<h1>R&eacute;sum&eacute;</h1>
<p>Par quoi pourrions-nous remplacer les combustibles
fossiles&nbsp;?</p>
<ul>
<li>
<p>Les <a href="#renouvelables"><b>&eacute;nergie
renouvelables</b></a>. Nous nous fixerons des objectifs ambitieux
en regard de la consommation actuelle d'&eacute;nergie primaire
dans Europe des 15. On envisagera un d&eacute;veloppement
maximaliste&nbsp;:</p>
<ol>
<li><a href="#hydraulique">Hydraulique</a>. Augmentation de 25%
de la production d'&eacute;nergie hydraulique malgr&eacute; un
potentiel europ&eacute;en limit&eacute;.</li>
<li><a href="#biomasse">Biomasse</a>. Production de biomasse
destin&eacute;e &agrave; usage d'&eacute;nergie sur une
superficie d'un quart d'hectare par personne.</li>
<li><a href="#solaire">Solaire</a>. Dix m&egrave;tres
carr&eacute;s de capteurs solaires par individu.</li>
<li><a href="#eolien">Eolien</a>. Une &eacute;olienne pour mille
habitants.</li>
<li><a href="#geothermie">G&eacute;othermie</a>. Un
d&eacute;cuplement de l'utilisation de l'&eacute;nergie
g&eacute;othermique.</li>
</ol>
<p>Tout compris, on obtient ainsi un quart de la consommation
actuelle d'&eacute;nergie.</p>
</li>
<li>
<p>L'<a href="#nucleaire"><b>&eacute;nergie
nucl&eacute;aire</b></a>. Si l'on ne peut se r&eacute;soudre
&agrave; diminuer la consommation d'&eacute;nergie, la seule
possibilit&eacute; pour produire les trois quarts restants sans
combustibles fossiles consisterait &agrave; cr&eacute;er une
centrale nucl&eacute;aire par million d'habitants (centrale de
quatre r&eacute;acteurs).</p>
</li>
<li>
<p>La <a href="#croissance"><b>croissance
&eacute;conomique</b></a>. Si la croissance de la consommation
d'&eacute;nergie li&eacute;e &agrave; la croissance
&eacute;conomique se poursuit, il faudra p&eacute;riodiquement
doubler le nombre de centrales nucl&eacute;aires, ce qui sera en
pratique impossible.</p>
</li>
</ul>
</div>
<p>Dans cette page, notre principale unit&eacute;
d'&eacute;nergie sera le <b>kilogramme d'&eacute;quivalent
p&eacute;trole par jour et par personne</b> (<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a>). D'autre
part, comme dans les chapitres pr&eacute;c&eacute;dents, notre
analyse portera essentiellement sur l'<a
href="glossaire.html#europe15">Europe des 15</a>, pour
diff&eacute;rentes raisons de taille,
d'homog&eacute;n&eacute;it&eacute; et de statistiques.</p>
<div class="boxedDark">
<h1><a name="renouvelables" id="renouvelables"></a>Quelle place
pour les &eacute;nergies renouvelables&nbsp;?</h1>
<p>Toutes les &eacute;nergies renouvelables, &agrave; l'exception
de la g&eacute;othermie et de l'&eacute;nergie des mar&eacute;es,
sont des transformations plus ou moins imm&eacute;diates de
l'&eacute;nergie du rayonnement solaire re&ccedil;u par la Terre.
Elles comprennent l'&eacute;nergie hydraulique, la biomasse,
l'&eacute;nergie solaire, l'&eacute;nergie du vent, de la houle
et des courants.</p>
<p>Quelle pourrait &ecirc;tre, <strong>au grand maximum</strong>,
la contribution de chacune d'elles &agrave; l'approvisionnement
en &eacute;nergie de l'Europe (des 15)&nbsp;? Pour chaque forme
d'&eacute;nergie renouvelable, nous choisirons une m&eacute;thode
d'estimation qui soit &agrave; la fois simple, robuste et facile
&agrave; v&eacute;rifier. Il s'agit bien entendu d'une simulation
et chacun est libre de modifier les sc&eacute;narios
adopt&eacute;s selon ses propres estimations.</p>
<h2><a name="hydraulique" id="hydraulique"></a>Hydraulique</h2>
<p>Si le potentiel en <a
href="/Classification-des-energies#hydraulique">&eacute;nergie
hydraulique</a> dans certaines parties du monde n'est encore
qu'assez partiellement exploit&eacute;, comme le montre la carte
ci-dessous, il n'en est pas de m&ecirc;me en Europe. Une longue
et tr&egrave;s ancienne tradition, largement amplifi&eacute;e
tout au long de l'&egrave;re industrielle, n'a laiss&eacute; que
tr&egrave;s peu de potentialit&eacute;s inexploit&eacute;es. Et
ces ressources inexploit&eacute;es sont
g&eacute;n&eacute;ralement de petite taille, en hauteur ou en
d&eacute;bit, et ne pourront apporter qu'un compl&eacute;ment
limit&eacute; &agrave; la production actuelle. D'autre part, la
technologie du turbinage hydraulique est aujourd'hui mature. Son
rendement, qui d&eacute;passe couramment 90%, ne pourra plus
gu&egrave;re &ecirc;tre am&eacute;lior&eacute;. Malgr&eacute; ces
remarques, notre sc&eacute;nario maximaliste envisage une
<b>croissance de 25%</b>. Ainsi, la production d'&eacute;nergie
hydraulique passerait ainsi de 0,20 &agrave; 0,25&nbsp;<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a>. Par
comparaison, l'UE envisage une croissance de 15% de la puissance
install&eacute;e d'ici 2030, essentiellement dans la <em>"petite
hydraulique"</em> (petits cours d'eau et petites chutes).</p>
<p class="diapo"><img src="img/Diapositive31.jpg"
alt="Potentiel hydraulique" /></p>
<hr />
<h2><a name="biomasse" id="biomasse"></a>Biomasse</h2>
<p>L'<a
href="/Classification-des-energies#biomasse">&eacute;nergie de la
biomasse</a> est utilis&eacute;e par l'homme depuis la nuit des
temps et elle constitue, encore aujourd'hui, une ressource
importante dans toutes les <a
href="consommationmonde.html#regions">r&eacute;gions du
monde</a>. En Europe, l'&eacute;nergie accumul&eacute;e dans les
v&eacute;g&eacute;taux terrestres d&eacute;pend du <a
href="rendementphotosynthese.html">rendement de la
photosynth&egrave;se</a>. Elle repr&eacute;sente environ 0,5% de
l'&eacute;nergie solaire atteignant une surface de terrain
couverte de v&eacute;g&eacute;tation.</p>
<p>Concernant la biomasse, se fixer un objectif est complexe. Les
fili&egrave;res pour la production d'&eacute;nergie &agrave;
partir de la biomasse sont tr&egrave;s nombreuses :</p>
<ul>
<li>cultures d&eacute;volues : biocarburants, taillis &agrave;
courte rotation...</li>
<li>r&eacute;sidus des activit&eacute;s agricoles et
foresti&egrave;res : paille, branches...</li>
<li>r&eacute;sidus d'activit&eacute;s industrielles : liqueur
noire de l'industrie du papier, d&eacute;chets des
scieries...</li>
<li>excr&eacute;ments d'animaux</li>
<li>d&eacute;chets urbains : incin&eacute;ration,
biom&eacute;thanisation...</li>
</ul>
<p>Or, dans tous les cas, il s'agit au d&eacute;part
d'&eacute;nergie solaire, stock&eacute;e dans des
v&eacute;g&eacute;taux gr&acirc;ce &agrave; la
photosynth&egrave;se. Plut&ocirc;t qu'une analyse par
fili&egrave;re, il est plus simple et globalement plus fiable de
se fixer une valeur pour les deux param&egrave;tres principaux
que sont&nbsp;:</p>
<ul>
<li>la <b>productivit&eacute;</b> en biomasse, soit le nombre de
tonnes d'&eacute;quivalent p&eacute;trole produites en un an par
une unit&eacute; de surface (tep/ha/an), et</li>
<li>la <b>superficie</b> dont la totalit&eacute; serait
consacr&eacute;e &agrave; la production
d'&eacute;nergie-biomasse, compt&eacute;e en hectares par
personne.</li>
</ul>
<p>En Europe, la productivit&eacute; en biomasse s&egrave;che
(qui, conventionnellement, contient encore 20% d'humidit&eacute;)
d&eacute;passe rarement les 10 tonnes par hectare et par an. De
plus, le contenu &eacute;nerg&eacute;tique (<acronym
title="Pouvoir Calorifique Inf&eacute;rieur">PCI</acronym>) d'une
tonne de biomasse s&egrave;che est bien inf&eacute;rieur &agrave;
celui d'une <acronym
title="tonne d'&eacute;quivalent p&eacute;trole">tep</acronym>.
Dix tonnes de biomasse s&egrave;che correspondent &agrave; peu
pr&egrave;s &agrave; 4&nbsp;tep, soit une division par 2,5
approximativement.</p>
<p>De plus, cette biomasse est brute et convient tr&egrave;s peu
&agrave; un usage direct. Il faudra g&eacute;n&eacute;ralement la
transformer en une mati&egrave;re plus facilement exploitable par
des &eacute;quipements de production d'&eacute;lectricit&eacute;
ou de locomotion (combustibles, biocarburants...). Dans le bilan
&eacute;nerg&eacute;tique, il faut donc non seulement
d&eacute;compter l'&eacute;nergie pour la <b>culture</b> mais,
surtout, pour les <b>intrants</b> (engrais et pesticides) et pour
la <b>transformation</b> de la biomasse brute en carburant ou
combustible. Dans le cas des biocarburants par exemple,
l'&eacute;nergie r&eacute;siduelle nette va, selon les
&eacute;tudes et les chercheurs, de 1&nbsp;<acronym
title="tonne d'&eacute;quivalent p&eacute;trole par hectare et par an">
tep/ha/an</acronym>, au maximum, &agrave; pratiquement rien.</p>
<p>Cependant, les biocarburants ne constituent peut-&ecirc;tre
pas l'usage le plus efficace de la biomasse, &agrave; cause des
difficult&eacute;s &agrave; transformer la biomasse en une
&eacute;nergie sous forme liquide &agrave; laquelle nous sommes
tellement habitu&eacute;s. Un usage plus direct de la biomasse,
par combustion ou gaz&eacute;ification, serait probablement plus
judicieux. Partant de l'hypoth&egrave;se que les technologies de
transformation pourront &ecirc;tre am&eacute;lior&eacute;es, nous
envisagerons pour notre sc&eacute;nario une productivit&eacute;
moyenne nette de <b>2 tonnes d'&eacute;quivalent p&eacute;trole
par hectare et par an</b> (2 tep/ha/an).</p>
<p>En pratique, la biomasse produite par l'agriculture ou la
sylviculture ne sera g&eacute;n&eacute;ralement que partiellement
utilis&eacute;e pour la production d'&eacute;nergie, directement
ou indirectement. Nous supposerons que, au total, cet usage
correspond &agrave; la production totale de biomasse d'une
superficie &eacute;gale &agrave; un quart du territoire
europ&eacute;en. Bien entendu, dans l'usage des sols, il y aura
une comp&eacute;tition entre les productions
biomasse-&eacute;nergie et alimentaire. La densit&eacute; moyenne
de la population europ&eacute;enne &eacute;tant un peu
sup&eacute;rieure &agrave; 100 habitants par km<sup>2</sup>,
notre hypoth&egrave;se correspond &agrave; une superficie de
pr&egrave;s d'<b>un quart d'hectare par personne</b>&nbsp;!</p>
<p>A partir de ces deux valeurs, productivit&eacute; et
superficie, on calcule que la production d'&eacute;nergie serait
de pr&egrave;s de 0,5&nbsp;tep par an et par personne ou,
pr&eacute;cis&eacute;ment, de <b>1,18&nbsp;<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a></b>, qu'il
faut comparer &agrave; la consommation actuelle de
biomasse-&eacute;nergie de 0,37&nbsp;kep/j/p. La carte suivante
indique la consommation d'&eacute;nergie-bois dans
diff&eacute;rents pays, de moins de 30&nbsp;kg &agrave; plus
d'une tonne par personne et par an (qu'il faut diviser par 2,5
pour conna&icirc;tre l'&eacute;quivalent en p&eacute;trole). On
notera encore que l'&eacute;nergie-bois repr&eacute;sente
actuellement les trois quarts de la biomasse-&eacute;nergie
consomm&eacute;e en Europe.</p>
<p class="diapo"><img src="img/Diapositive32.jpg"
alt="Potentiel biomasse" /></p>
<hr />
<h2><a name="solaire" id="solaire"></a>Solaire</h2>
<p>Pour capter l'<a
href="/Classification-des-energies#photovoltaique">&eacute;nergie
du soleil</a>, on utilise des <em>capteurs
photovolta&iuml;ques</em> ou des <em>capteurs thermiques</em>.
Les premiers convertissent directement le rayonnement solaire en
&eacute;lectricit&eacute;. Dans les seconds, ce rayonnement sert
le plus souvent &agrave; produire de l'eau chaude sanitaire ou
participe au syst&egrave;me de chauffage. La carte ci-dessous
indique la quantit&eacute; d'&eacute;nergie solaire capt&eacute;e
en un an par un m&egrave;tre carr&eacute; de surface horizontale.
La moyenne en Europe tourne autour de 1.000&nbsp;<acronym
title="kilowattheure par m&egrave;tre carr&eacute; et par an">kWh/m<sup>2</sup>/an</acronym>
(ou 0,24&nbsp;<acronym
title="kilogramme d'&eacute;quivalent p&eacute;trole par m&egrave;tre carr&eacute; et par jour">
kep/m<sup>2</sup>/j)</acronym>.</p>
<p>Pour notre sc&eacute;nario, nous allons attribuer <b>10
m&egrave;tres carr&eacute; de panneaux photovolta&iuml;ques
&agrave; chaque habitant</b>, soit 40m<sup>2</sup> pour une
famille de 4 personnes. Cela correspond plus ou moins &agrave;
couvrir tous les versants sud des toitures d'Europe de capteurs
solaires. On aurait pu pr&eacute;f&eacute;rer des panneaux
solaires thermiques mais le rendement utile est alors plus
difficile &agrave; estimer car il est tr&egrave;s difficile de
distinguer la fraction r&eacute;ellement utile de la chaleur
emmagasin&eacute;e de celle qui ne r&eacute;pondra &agrave; aucun
besoin.</p>
<p>Le rendement annonc&eacute; par les vendeurs de cellules
photovolta&iuml;ques peut approcher les 20%. Mais, pour une
<em>"ferme solaire"</em>, c'est &agrave; dire un assemblage de
panneaux photovolta&iuml;ques, on consid&egrave;re actuellement
comme bon un rendement moyen de 10%. Cela tient au fait que seule
une partie de la surface est r&eacute;ellement occup&eacute;e par
les cellules photovolta&iuml;ques proprement dites, que la
propret&eacute; des panneaux n'est pas &agrave; tout instant
optimale, etc. Malgr&eacute; ces limitations, nous supposerons
que des progr&egrave;s dans cette technologie encore jeune
permettront d'atteindre un <b>rendement effectif moyen de
20%</b>.</p>
<p>Avec ces hypoth&egrave;ses, la production d'&eacute;nergie
solaire en Europe passerait de pratiquement z&eacute;ro
aujourd'hui &agrave; un peu moins de <b>0,5&nbsp;<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a></b>.</p>
<p class="diapo"><img src="img/Diapositive34.jpg"
alt="Potentiel solaire" /></p>
<hr />
<h2><a name="eolien" id="eolien"></a>&Eacute;olien</h2>
<p>L'<a
href="/Classification-des-energies#eolienne">&eacute;nergie du
vent</a> est utilis&eacute;e par l'homme depuis des
mill&eacute;naires. Pour la navigation &agrave; voile d'abord
mais aussi pour faire tourner diff&eacute;rents types de moulins.
Ainsi que le stipule la loi de Betz, on ne peut
r&eacute;cup&eacute;rer qu'une partie (moins de 59%) de
l'&eacute;nergie du vent. Cependant, comme le vent est "gratuit",
ce n'est pas tant le rendement qui est important que le rapport
entre l'&eacute;nergie produite par l'&eacute;olienne et son
poids ou son co&ucirc;t.</p>
<p>La carte ci-dessous indique les vitesses de vent en plaine
ouverte. Dans les autres situations, il faut utiliser un facteur
correctif, augmentation en mer et diminution en terrain moins
bien d&eacute;gag&eacute;. Comme on peut s'y attendre, les
vitesses de vent les plus importantes se trouvent sur la
fa&ccedil;ade atlantique.</p>
<p>Pour notre sc&eacute;nario maximaliste des &eacute;nergies
renouvelables, nous envisagerons d'&eacute;quiper l'Europe en
&eacute;oliennes de un m&eacute;gawatt de puissance nominale
&agrave; raison d'<b>une &eacute;olienne pour mille
habitants</b>. Ce sont d&eacute;j&agrave; de belles
&eacute;oliennes, dont le diam&egrave;tre du rotor avoisine les
60&nbsp;m. Mais on peut tout aussi bien proposer une
&eacute;olienne de 2 m&eacute;gawatts pour deux mille habitants.
Cependant une &eacute;olienne ne produit pas en permanence une
&eacute;nergie correspondant &agrave; sa puissance nominale car
le vent peut &ecirc;tre plus faible voire nul.
L'exp&eacute;rience montre qu'une &eacute;olienne terrestre
produit annuellement la quantit&eacute; d'&eacute;nergie
&eacute;lectrique correspondant au fonctionnement &agrave; sa
puissance nominale pendant 2.000&nbsp;heures (environ un quart du
temps) et une &eacute;olienne marine pendant
3.000&nbsp;heures.</p>
<p>Au plus la taille des &eacute;oliennes augmente au plus il
faut les &eacute;carter les unes des autres pour qu'elles ne se
nuisent pas mutuellement. Ainsi, on estime la densit&eacute; de
puissance &agrave; 10&nbsp;<acronym
title="m&eacute;gawatt par kilom&egrave;tre carr&eacute;">MW/km<sup>2</sup></acronym>.
Juste pour fixer les id&eacute;es, avec une
&eacute;olienne pour mille habitants on couvrirait, pour l'Europe
des 15, une bande de 3.800&nbsp;km de long (la longueur de la
fa&ccedil;ade atlantique europ&eacute;enne) et de 10&nbsp;km de
large.</p>
<p>L'objectif d'une &eacute;olienne par mille habitants
permettrait de produire <b>0,5&nbsp;<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a></b>,
contre tr&egrave;s peu aujourd'hui.</p>
<p>Comme nous l'avons fait pour la biomasse, nous regrouperons ici,
avec les �oliennes, toutes les technologies qui puisent leur �nergie
dans les mouvements de l'atmosph�re ou de la mer. On pourrait par
exemple remplacer un certain nombre de ces
&eacute;oliennes par des "hydrauliennes", qui utilisent
l'&eacute;nergie des courants marins, ou par ces nouvelles
machines qui produisent de l'&eacute;nergie &agrave; partir de la
houle. Dans les deux cas, les machines envisag&eacute;es par les
fabricants ont une production annuelle du m&ecirc;me ordre
de grandeur que celle d'une &eacute;olienne.</p>
<p class="diapo"><img src="img/Diapositive35.jpg"
alt="Potentiel &eacute;olien" /></p>
<hr />
<h2><a name="geothermie"
id="geothermie"></a>G&eacute;othermie</h2>
<p>La carte ci-dessous indique le flux de chaleur (<a
href="/Classification-des-energies#geothermique">&eacute;nergie
g&eacute;othermique</a>) qui traverse la cro&ucirc;te terrestre
en provenance du manteau. Il est en moyenne de 70&nbsp;<acronym
title="milliwatts par m&egrave;tre carr&eacute;">mW/m<sup>2</sup></acronym>
ce qui correspond &agrave; 1,4&nbsp;<acronym
title="kilogramme d'&eacute;quivalent p&eacute;trole par hectare et par jour">
kep/ha/j</acronym>. Cette faible puissance et la faible
temp&eacute;rature qui r&egrave;gne &agrave; quelques
m&egrave;tres sous terre rendent cette &eacute;nergie totalement
inexploitable et c'est &agrave; tort que l'on qualifie de
g&eacute;othermie un syst&egrave;me de chauffage bas&eacute; sur
un cycle de pompe &agrave; chaleur.</p>
<p>La g&eacute;othermie consiste le plus souvent &agrave;
utiliser la chaleur stock&eacute;e &agrave; une
temp&eacute;rature suffisante (quelques centaines de
degr&eacute;s centigrades) dans de vastes nappes aquif&egrave;res
profondes ou dans des zones de roches fractur&eacute;es dans
lesquelles on injectera de l'eau. Apr&egrave;s quelques
d&eacute;cennies, la temp&eacute;rature du r&eacute;servoir
thermique devient insuffisante et le captage est
abandonn&eacute;, le flux de chaleur en provenance du manteau
&eacute;tant insuffisant pour compenser le refroidissement
d&ucirc; &agrave; l'exploitation g&eacute;othermique. Ce n'est
qu'&agrave; proximit&eacute; des chemin&eacute;es volcaniques,
comme en Islande par exemple, que le flux de chaleur peut
&ecirc;tre suffisant pour une exploitation continue.</p>
<p>Pour notre sc&eacute;nario, nous contournerons la
difficult&eacute; d'estimation du potentiel
&eacute;nerg&eacute;tique en fixant comme objectif une
multiplication par dix de la production actuelle d'&eacute;nergie
g&eacute;othermique. Nous produirions alors <b>0,22&nbsp;<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a></b>
d'&eacute;nergie g&eacute;othermique.</p>
<p class="diapo"><img src="img/Diapositive36.jpg"
alt="Potentiel g&eacute;othermique" /></p>
<hr />
<h2><a name="synthese" id="synthese"></a>Synth&egrave;se</h2>
<p>R&eacute;sumons-nous. Reprenons les diff&eacute;rents
&eacute;l&eacute;ments de notre sc&eacute;nario sur les
&eacute;nergies renouvelables.</p>
<ul>
<li>pour mille habitants 
<ul>
<li>250 hectares de biomasse &agrave; 2 <acronym
title="tonne d'&eacute;quivalent p&eacute;trole par hectare et par an">
tep/ha/an</acronym></li>
<li>une &eacute;olienne de 1&nbsp;<acronym
title="m&eacute;gawatt">MW</acronym></li>
<li>un hectare de capteurs solaires &agrave; 20% de
rendement</li>
</ul>
</li>
<li>avec encore 
<ul>
<li>augmentation de l'&eacute;nergie hydraulique de 25%</li>
<li>d&eacute;cuplement de la g&eacute;othermie</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>Et voici le r&eacute;sultat de notre simulation sous forme
graphique, ainsi que celui de la situation actuelle des
renouvelables. Le cercle entier repr&eacute;sente la consommation
actuelle d'<a
href="/Classification-des-energies#energieprimaire">&eacute;nergie
primaire</a> dans l'Europe des 15.</p>
<p class="diapo"><img
src="img/simulationpotentielrenouvelables.jpg"
alt="Synth&egrave;se du potentiel des renouvelables" /> <img
src="img/simulationactuelrenouvelables.jpg"
alt="Situation actuelle des renouvelables" /></p>
<p>La biomasse repr&eacute;sente le gros morceau des
&eacute;nergies renouvelables, suivie par l'&eacute;olien et le
solaire. Au total, dans ce sc&eacute;nario tr&egrave;s ambitieux,
les &eacute;nergies renouvelables permettraient de couvrir
environ un quart de la consommation actuelle d'un Europ&eacute;en
(des 15). Est-ce peu&nbsp;? Est-ce beaucoup&nbsp;? Chacun en
d&eacute;cidera. Il faut cependant rappeler que notre
consommation actuelle d'&eacute;nergie est faramineuse
puisqu'elle &eacute;quivaut &agrave; consommer le stock de
combustibles fossiles (la biomasse du pass&eacute;) de l'ordre
d'un million de fois plus vite qu'il ne s'est accumul&eacute; au
cours des temps g&eacute;ologiques. C'est peut-&ecirc;tre
l&agrave; qu'est la d&eacute;mesure et non dans la
modicit&eacute; de la production d'&eacute;nergie renouvelable
r&eacute;sultant de notre sc&eacute;nario.</p>
<p>Comme tout sc&eacute;nario, celui-ci peut librement &ecirc;tre
modifi&eacute; pour y int&eacute;grer vos propres
estimations.</p>
</div>
<div class="boxedLight">
<h1><a name="nucleaire" id="nucleaire"></a>L'&eacute;nergie
nucl&eacute;aire pour remplacer les combustibles
fossiles&nbsp;?</h1>
<p>Quoique l'on pense de l'<a
href="/Classification-des-energies#fission">&eacute;nergie
nucl&eacute;aire</a>, il est int&eacute;ressant de se poser la
question de son utilisation en remplacement des &eacute;nergies
fossiles. Pour rendre les choses concr&egrave;tes, on se
demandera combien il faudrait de centrales nucl&eacute;aires pour
remplacer les &eacute;nergies fossiles en Europe (des 15).</p>
<p>Nos hypoth&egrave;ses seront les suivantes.</p>
<ul>
<li><em>Production maximale des &eacute;nergies
renouvelables</em>, comme d&eacute;taill&eacute;
pr&eacute;c&eacute;demment.</li>
<li><em>Conservation de la production nucl&eacute;aire</em>
europ�enne actuelle, �lectricit� et chaleur. Rappelons que l'�nergie
nucl�aire est convertie pour un tiers en �lectricit� et pour deux
tiers en chaleur. Cette derni�re est pratiquement inutilis�e
(elle sert surtout � chauffer l'atmosph�re ou les cours d'eau).</li>
<li>Le compl&eacute;ment pour atteindre le niveau actuel de
consommation d'&eacute;nergie primaire sera calcul&eacute;
suivant le <a
href="/+-Exergie-+"><em>principe
de substitution</em></a>&nbsp;: seule l'&eacute;nergie
&eacute;lectrique fournie par les centrales nucl&eacute;aires
additionnelles servira r&eacute;ellement &agrave; remplacer les
combustibles fossiles. Par exemple en d&eacute;veloppant
massivement l'usage des v&eacute;hicules &eacute;lectriques pour
le transport, des pompes &agrave; chaleur pour le chauffage,
voire en produisant de grandes quantit�s d'hydrog�ne si l'on surmonte
les difficult�s de maniement de ce gaz.</li>
<li>Pour notre simulation, nous envisagerons des centrales type,
compos&eacute;es chacune de quatre r&eacute;acteurs
nucl&eacute;aires fournissant chacun <em>un gigawatt de puissance
&eacute;lectrique</em>. Ce sont des r&eacute;acteurs un peu plus
gros que la plupart de ceux qui existent actuellement en Europe
mais qui correspondent assez bien &agrave; l'&eacute;tat de l'art
en la mati&egrave;re. Par comparaison rappelons qu'il y a
actuellement sept r&eacute;acteurs en Belgique, quatre &agrave;
Doel et trois &agrave; Tihange et que leur puissance moyenne est
de 0,8&nbsp;<acronym
title="m&eacute;gawatt &eacute;lecrique">MWe</acronym>.</li>
<li>Enfin, nous supposerons un <em>taux d'utilisation de
80%</em>, c'est-&agrave;-dire que ces centrales produiront
annuellement la quantit&eacute; d'&eacute;lectricit&eacute;
correspondant &agrave; leur fonctionnement &agrave; la puissance
nominale pendant 80% du temps. Les 20% restants correspondent
&agrave; des p&eacute;riodes de demande plus faible ou
d'entretien.</li>
</ul>
<p>Sous ces diff&eacute;rentes hypoth&egrave;ses, on calcule
qu'il faudrait environ <b>une centrale nucl&eacute;aire par
million d'habitants</b> (0,96 million plus
pr&eacute;cis&eacute;ment).</p>
<p>Ce cocktail &eacute;nerg&eacute;tique est
repr&eacute;sent&eacute; dans le graphique suivant dans lequel,
comme pr&eacute;c&eacute;demment, les quantit&eacute;s sont
exprim&eacute;es en <em>kilogramme d'&eacute;quivalent
p&eacute;trole par jour et par personne</em> (<a
href="consommationmonde.html#uniteenergie">kep/j/p</a>)
d'&eacute;nergie primaire. Les &eacute;nergies renouvelables
repr&eacute;sentent environ 25% du total, le nucl&eacute;aire
actuel 15% et le nucl&eacute;aire additionnel 60%.</p>
<p class="diapo"><img src="img/tarteavecnucleaire.jpg"
alt="Tarte avec substitution de l'&eacute;nergie fossile par du nucl&eacute;aire" />
</p>
<p>Bien entendu, nous n'avons pas abord&eacute; ici une
s&eacute;rie de questions&nbsp;:</p>
<ul>
<li>Le rejet de chaleur in&eacute;luctable qu'impose le
<em>principe de Carnot</em> &agrave; toute centrale thermique (et
donc nucl&eacute;aire). Il se fait g&eacute;n&eacute;ralement par
&eacute;vaporation de l'eau puis&eacute;e dans un cours d'eau
mais peut aussi consister &agrave; r&eacute;chauffer de l'eau de
mer.</li>
<li>La gestion des d&eacute;chets nucl&eacute;aires sur le long
terme.</li>
<li>Le combustible actuel, l'uranium 235, dont les
r&eacute;serves mondiales seraient rapidement
&eacute;puis&eacute;es. Il faudra alors compter sur les
r&eacute;acteurs dits de quatri&egrave;me
g&eacute;n&eacute;ration qui peuvent utiliser des <acronym
title="ceux qui ne sont pas directement fissiles mais peuvent &ecirc;tre ais&eacute;ment convertis en mat&eacute;riaux fissiles">
combustibles fertiles</acronym> tels l'uranium 238 ou le thorium.
Les sp&eacute;cialistes pr&eacute;voient que de tels
r&eacute;acteurs pourraient &ecirc;tre op&eacute;rationnels d'ici
30 ou 40 ans.</li>
<li>La s&eacute;curit&eacute; et les accidents nucl&eacute;aires
(impacts de la banalisation de la technologie).</li>
<li>Les &eacute;quilibres g&eacute;ostrat&eacute;giques&nbsp;:
tous les pays voudront certainement atteindre un niveau
comparable &agrave; celui de l'Europe, et peut-&ecirc;tre des
Etats-Unis. De plus, la population de la plan&egrave;te est
amen&eacute;e &agrave; cro&icirc;tre encore.</li>
<li>La prolif&eacute;ration, les usages militaires et le
terrorisme...</li>
</ul>
</div>
<div class="boxedDark">
<h1><a name="croissance" id="croissance"></a>... puis, il y a
aussi la croissance&nbsp;!</h1>
<p>Dans tous les domaines et dans tous les pays, on constate que
la croissance &eacute;conomique s'accompagne d'une augmentation
de la consommation d'&eacute;nergie.</p>
<p>Comme le montre le graphique ci-dessous sur la consommation
totale d'&eacute;nergie primaire, durant les 25 derni&egrave;res
ann&eacute;es, la consommation mondiale d'&eacute;nergie a
augment&eacute; en moyenne de 1,9% avec une
acc&eacute;l&eacute;ration de cette croissance, jusqu'&agrave;
4,9% en 2004&nbsp;! Dans le cas de l'Europe des 15, la croissance
moyenne est de 1% (1,9% en 2004).</p>
<p>Dans le cas des pays industrialis&eacute;s, il faut encore
tenir compte d'une externalisation de plus en plus significative
de la consommation d'&eacute;nergie&nbsp;: de plus en plus de
produits consomm&eacute;s en Europe, proviennent de pays
&eacute;mergents (Chine, Inde...). Or l'&eacute;nergie
consomm&eacute;e pour produire ces biens n'est pas
comptabilis&eacute;e en Europe. Ce sont les pays de vieille
industrialisation (Europe, Etats-Unis) qui consomment ces biens
mais d'autres pays qui se voient imputer la consommation
d'&eacute;nergie et les &eacute;missions de
CO<sub>2</sub>&nbsp;!</p>
<p class="diapo"><img src="img/croissancechiffres.jpg"
alt="Croissance pass&eacute;e de la consommation d'&eacute;nergie" />
</p>
<p>Voyons la composition et l'&eacute;volution de ce cocktail
&eacute;nerg&eacute;tique en fonction de la croissance de la
consommation. Partant de la situation actuelle&nbsp;</p>
<p class="diapo"><img src="img/croissance0.jpg"
alt="Croissance du futur 1" /></p>
<p>quel que soit le taux de croissance de la consommation
&eacute;nerg&eacute;tique, elle doublera apr&egrave;s un certain
nombre d'ann&eacute;es,</p>
<p class="diapo"><img src="img/croissance1.jpg"
alt="Croissance du futur 2" /></p>
<p>puis doublera encore,</p>
<p class="diapo"><img src="img/croissance2.jpg"
alt="Croissance du futur 3" /></p>
<p>et encore...</p>
<p class="diapo"><img src="img/croissance3.jpg"
alt="Croissance du futur 4" /></p>
<p>Ainsi avec une croissance annuelle de</p>
<ul>
<li>3%, on double tous les <b>23 ans</b></li>
<li>2%, on double tous les <b>35 ans</b></li>
<li>1%, on double tous les <b>70 ans</b></li>
</ul>
<p>Et comme la surface de la Plan&egrave;te et de l'Europe
n'augmentera pas dans la m&ecirc;me proportion, n'autorisant pas
une croissance parall&egrave;le de la production des
&eacute;nergies renouvelables, il faudrait sans cesse doubler le
nombre de centrales nucl&eacute;aires, passant d'une centrale par
million d'habitants &agrave; deux, puis quatre, puis huit, etc.
Nous devons &ecirc;tre francs&nbsp;: cela est impossible.</p>
<p>Et comme il n'y a pas d'autre source d'&eacute;nergie
disponible, la poursuite de la croissance de la consommation
d'&eacute;nergie ne sera pas possible. Il faudra bien trouver
autre chose...</p>
</div>
<p class="signature"><a href="/Groupe-ORMEE">ORMEE</a><br />
2007</p>
</div>
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<div>Modifi&eacute;: <!--date format="d-m-yyyy"--><!--/date--><!--ih:date format="d-m-yyyy"-->17-3-2008<!--/ih:date--> | Auteur: <a href="louis_possoz.html"
title="CV auteur">Possoz</a></div>
</div>
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</html>